Engineer jaringan dengan hati-hati merencanakan komunikasi antara stasiun Bumi dan luar angkasa, memastikan antena baik dengan frekuensi sangat tinggi dan jarak jauh untuk menerima data.
Selain cara di atas, banyak misi NASA mengandalkan satelit relai guna mengirimkan datanya ke Bumi. Misalnya, stasiun luar angkasa berkomunikasi melalui Tracking and Data Relay Satellites (TDRS), yang mengirimkan data ke stasiun bumi di New Mexico dan Guam.
Perseverance akan mengirimkan data melalui pengorbit di sekitar Mars, yang meneruskan data tersebut ke Bumi. Relai menawarkan keunggulan unik dalam hal ketersediaan komunikasi. Misalnya, penempatan TDRS di tiga wilayah berbeda di atas Bumi menawarkan jangkauan global dan komunikasi hampir terus-menerus antara misi orbit rendah Bumi dan darat.
Dibanding menunggu melewati stasiun Bumi, pengguna TDRS dapat menyampaikan data 24 jam sehari, tujuh hari seminggu. NASA mengkodekan data pada berbagai pita frekuensi elektromagnetik. Bandwidth memiliki kemampuan yang berbeda.
Bandwidth yang lebih tinggi dapat membawa lebih banyak data per detik, memungkinkan pesawat ruang angkasa menurunkan data lebih cepat. Saat ini, NASA mengandalkan terutama gelombang radio untuk komunikasi.